DE4343124C2

DE4343124C2 - Kokille zum Stranggießen von Stahlband

Info

Publication number: DE4343124C2
Application number: DE4343124A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Streubel; Horst Grothe
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1996-05-23
Anticipated expiration: 2013-12-18
Also published as: DE4343124A1; US5520242A; EP0658387A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggießen von Stahlband, mit Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden, wobei die Breitseitenwände in einem trichterförmigen Eingießbereich jeweils einen konkaven Kreisbogenabschnitt aufweisen, der Eingießbereich zu den Schmalseiten sowie in Gießrichtung auf das Format des gegossenen Bandes reduziert ist, und die zwischen den Breitseitenwänden verstellbar angeordneten Schmalseitenwände einander parallel gegenüberliegen. Eine solche Kokille ist weitestgehend aus der DE 42 01 363 A1 bekannt; lediglich die Schmalseitenwände sind nicht verstellbar.

Eine Kokille mit verstellbaren Schmalseitenwänden ist hingegen durch die EP-B1 0 149 734 bekanntgeworden. Damit sich der Strang infolge der Kokillenverengung nicht verklemmen kann, verlaufen bei dieser bekannten Kokille die Breitseitenwände seitlich des trichterförmigen Eingießbereichs unter Bildung eines jeweils vom Eingießbereich ausgehenden Parallelbereichs in einem der Banddicke entsprechenden Abstand parallel bis zu der jeweiligen Schmalseitenwand. Aufgrund dieser Gestaltung wird ein trapezförmiges Erstarren im Bereich der geneigten Breitseitenwände vermieden, und die Strangschalenbildung im Parallelbereich kann nicht zum Verklemmen führen. Das im Parallelbereich der Breitseitenwände mögliche Verstellen bzw. Verschieben der Schmalseitenwände ermöglicht es, die Formatbreite des Stranges während des Gießens zu verändern. Soll allerdings ein Strang mit größerer Dicke gegossen werden, müssen die Schmalseitenwände ausgetauscht werden.

Eine von der eingangs genannten Kokille abweichende Durchlaufkokille ist durch die DE 35 01 422 C2 bekanntgeworden. Sie besitzt nämlich in Gieß- bzw. Durchlaufrichtung konvergierende Breit seitenwände und in Gieß- bzw. Durchlaufrichtung divergierende Schmalseitenwände. Die konvergierenden Breitseitenwände sind nach außen ausgebaucht ausgebildet, wobei sie beim Einlaufende einen größeren Radius aufweisen als am Auslaufende. An ihren zu den Schmalseitenwänden gerichteten Enden sind die Breitseitenwände mit ebenen Anlageflächen ausgebildet, an denen die Schmalseitenwände mit ebenen Gegen-Anlageflächen anliegen. Die Gestaltung der Wände dieser Durchlaufkokille ermöglicht es, während des Gießbetriebs die Dicke des Stranges zu verändern, wozu es aber erforderlich ist, die Schmalseitenwände vertikal, d. h. in bzw. entgegen der Gießrichtung zu verschieben. Die bei dieser Durchlaufkokille vom Ein- zum Auslaufende keilförmige Form des Stranges bringt es mit sich, daß unerwünschte Verformungen, insbesondere im Kantenbereich, auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kokille so zu gestalten, daß sich bei geschlossener Kokille die Dicke des Stranges verändern und der Strang dennoch ohne Verformung des Schmalseiten- bzw. Kantenbereichs aus der Kokille ausziehen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Breitseitenwände seitlich des trichterförmigen Eingießbereichs mit sich nach außen, zu den Schmalseiten hin einander annähernden Schrägflächen ausgebildet sind. Somit ist es möglich, sowohl einen Strang mit rechteckiger Erstarrung der Strangschale an den Bandseitenkanten, d. h. im wesentlichen ohne eine Verformung im Randbereich, wie das bei im Kantenbereich trapez- oder keilförmig erstarrenden Strängen unvermeidlich ist, zu erzeugen, als auch die Dicke des gegossenen Stranges bei geschlossener Kokille und damit während des Gießbetriebes zu verändern. Es brauchen nämlich in einfacher Weise lediglich die mit korrespondierenden Schrägflächen versehenen Breitseitenwände aufeinanderzu- bzw. voneinander wegbewegt zu werden, beispielsweise mittels eines Spindelantriebs.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Schrägflächen mit in Gießrichtung senkrecht - alternativ schräg - übereinanderliegenden Tangentpunkten an den konkaven Kreisbogenabschnitt des Eingießbereichs angelegt sind. Hierbei ergibt sich bei der alternativen Ausführung mit schräg übereinanderliegenden Tangentpunkten, d. h. in Gießrichtung wird die Breite des konkaven Kreisbogenabschnitts stetig größer, ein an der Einlaufseite der Kokille größeres Öffnungsmaß des trichterförmigen Eingießbereichs. Hierbei wird unter dem Trichteröffnungsmaß der horizontale Abstand zwischen der Oberkante bzw. dem Einlaufende der Kokille und dem gegenüber dem Einlaufende schmaleren Kokillenaustritt verstanden.

Es wird vorgeschlagen, daß zwischen den Schrägflächen und dem konkaven Kreisbogenabschnitt konvex gebogene Wandabschnitte vorgesehen sind. In diesem Fall liegt zwar in der Kokille ein Wendepunkt vor, jedoch lassen sich bei dieser Ausführungsform kleine, zu einer großen Trichteröffnung führende Radien erreichen, was für den erstarrenden Strang gleichbedeutend mit einem günstigeren Verformungsverhältnis und einer kleineren Dehnung ist.

Nach einem Vorschlag der Erfindung kann der Neigungswinkel der Schrägflächen bis 10° betragen. Es läßt sich in diesem Fall bei der bevorzugten Ausführungsform mit unmittelbar an den konkaven Kreisbogenabschnitt angelegten Schrägflächen der Radius für den Kreisbogenabschnitt durch Variation des Winkelmaßes der Neigung der Schrägflächen verändern; ein größerer Neigungswinkel ermöglicht einen entsprechend kleineren Radius und damit eine größere Trichteröffnung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen bzw. der nachfolgenden Beschreibung, in der in den Zeichnungen schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert sind. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer an den Seiten eines konkaven Kreisbogenabschnittes Schrägflächen aufweisenden Breitseitenwand einer Stranggießkokille;

Fig. 2a, 2b in der Draufsicht eine mit den Breitseitenwänden nach Fig. 1 und zwischen diesen angeordneten, verstellbaren Schmalseitenwänden ausgerüstete Kokille, einmal auf die kleinste Formatbreite und -dicke (vgl. Fig. 2a) und zum anderen auf die größte Formatbreite und -dicke (vgl. Fig. 2b)) eingestellt;

Fig. 3 die Vorderansicht einer entsprechend Fig. 1 gestalteten Breitseitenwand, mit demgegenüber aber von oben nach unten schräg an den konkaven Kreisbogenabschnitt angelegten Schrägflächen;

Fig. 4 in der Draufsicht eine Kokille, die mit den in Fig. 3 gezeigten Breitseitenwänden ausgerüstet ist;

Fig. 5 die Vorderansicht einer anderen Ausführung einer Breitseitenwand, bei der zwischen den Schrägflächen und dem konkaven Kreisbogenabschnitt des trichterförmigen Eingießbereichs konvex gebogene Wandabschnitte angeordnet sind; und

Fig. 6 in der Draufsicht eine Kokille, die mit den in Fig. 5 gezeigten Breitseitenwänden ausgerüstet ist.

Eine in den Fig. 2a und 2b gezeigte Kokille 1 für das Gießen von insbesondere Dünnbrammen in einer nachgeschalteten Stranggießanlage besteht aus zwei Breitseitenwänden 2 und zwei zwischen diesen angeordneten, aufeinanderzu- bzw. voneinander wegbewegten Schmalseitenwänden 3. Die für die Kokille eingesetzten Breitseitenwände 2 besitzen - wie in Fig. 1 dargestellt - einen trichterförmig erweiterten Eingießbereich 4, in den ein den flüssigen Stahl einleitendes Gießrohr 5 hinein ragt. Der Eingießbereich 4 ist mit einem konkaven Kreisbogenabschnitt 6 ausgebildet, der auf einen Teil der Kokillenhöhe und -breite beschränkt ist, was durch die innenliegenden, dick ausgezogenen Linien verdeutlicht wird.

Seitlich des trichterförmigen Eingießbereichs 4 sind an den Kreisbogenabschnitt 6 Schrägflächen 7 angesetzt, die sich von den die minimale Formatbreite B_min begrenzenden Linien unter einem Neigungswinkel α (vgl. die Fig. 2a und 2b) nach außen hin erstrecken, und zwar so, daß sie sich in der Einbaulage der Breitseitenwände 2 im Bereich der Schmalseitenwände 3 einander annähern, wie in den Fig. 2a, 2b gezeigt. In Gießrichtung 8 erstrecken sie sich über die gesamte Kokillenhöhe, d. h. von der Trichteröffnung bis zum Kokillenaustrittsende. Unterhalb des Kreisbogenabschnitts 6 ist eine gerade Kokillenwandfläche 9 ausgebildet, deren Breite der minimalen Formatbreite B_min entspricht. Die maximale Formatbreite ist durch B_max, und der sich für jede Seite ergebende Verstellweg mit s angegeben.

Die Formatbreite und die Dicke des mittels der Kokille 1 gegossenen Stranges lassen sich durch Verstellen bzw. -schieben der Schmalseitenwände 3 - entweder zum Innern des zwischen den Wänden 2, 3 der Kokille 1 eingeschlossenen Formraums oder nach außen hin - bei geschlossener Kokille verändern. Die Schmalseitenwände 3 sind zu diesem Zweck mit zu den Schrägflächen 7 der Breitseitenwände 2 korrespondierenden, schrägen Gegenflächen 10 ausgebildet. Die auf die kleinste Formatbreite B_min und entsprechend die kleinste Dicke D_min eingestellte Kokille ist in Fig. 2a gezeigt. Werden die Schmalseitenwände 3 aus der Position nach Fig. 2a in Pfeilrichtung nach außen verstellt, verändern sich entsprechend die Formatbreite und -dicke, wobei Fig. 2b die maximale Formatbreite B_max und die größte Dicke D_max angibt, in der die Schmalseitenwände 3 bis ganz nach außen verstellt worden sind.

Der Abstand der Tangentpunkte T.P. ist durch das Abstandsmaß L - wie in Fig. 2a eingetragen - verdeutlicht, wobei die Tangentpunkte T.P. bei dieser Ausführung in Gießrichtung senkrecht über- bzw. untereinanderliegen und mit den seitlichen Außenbegrenzungen des Kreisbogenabschnitts 6 der Breitseitenwand 2 zusammenfallen (vgl. Fig. 1). Als - auch für die anderen Ausführungsformen geltendes - Beispiel sind in Fig. 2a weiterhin noch der Radius R für die Oberkante des trichterförmigen Eingießbereichs 4 bzw. den konkaven Kreisbogenabschnitt 6 sowie das Trichteröffnungsmaß Y eingetragen. Das Trichteröffnungsmaß Y läßt sich durch Änderung des Neigungswinkels α der Schrägflächen 7 beeinflussen; der Winkel kann bis 10° betragen, und je größer er innerhalb der angegebenen Bandbreite ausgelegt ist, desto kleiner wird der Radius R für den Eingießtrichter.

Die in Fig. 3 dargestellte Breitseitenwand 102 und die damit ausgerüstete Kokille 100 (vgl. Fig. 4) unterscheiden sich von der zuvor beschriebenen Ausführung der Breitseitenwand 2 lediglich dadurch, daß die Schrägflächenwände 7 mit in Gießrichtung 8, d. h. von oben nach unten schräg über- bzw. untereinanderliegenden Tangentpunkten T.P. (vgl. in Fig. 3 die den konkaven Kreisbogenabschnitt 6 in der Breite begrenzenden, durchgezogenen Linien) ausgebildet sind. Diese Gestaltung ermöglicht ein größeres Trichteröffnungsmaß Y.

Eine weitere - ohne das grundsätzliche Prinzip zu verlassen - Abwandlung der Gestaltung einer Breitseitenwand 202 für eine Kokille 200 ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Hierbei sind zwischen den Schrägflächen 7 und dem konkaven Kreisbogenabschnitt 6 des trichterförmigen Eingießbereichs 4 konvex, also entgegengesetzt zur Biegung des Kreisbogenabschnitts 6 gebogene Wandabschnitte 11 (vgl. Fig. 6) ausgebildet. Somit stellen sich zwar in dem zwischen den Wänden der Kokille 200 eingeschlossenen Formraum Wendepunkte W.P. ein, jedoch erlaubt es diese Gestaltung, mit kleinen Radien R eine größere Trichteröffnung vorzusehen.

Allen Ausführungen ist gemeinsam, ohne für die einzelnen Bauweisen nach den Fig. 3 und 4 bzw. 5 und 6 darauf noch einmal näher eingehen zu müssen, da diesbezüglich kein Unterschied zu der Ausführung nach den Fig. 1 und 2a, 2b vorliegt, daß bei geschlossener Kokille 1, 100, 200 eine Formatänderung durch Verstellen der sich mit ihren Innenwandungen parallel gegenüberliegenden Schmalseitenwände 3 ermöglicht wird, und zwar sowohl hinsichtlich der Formatbreite als auch der -dicke. Bedingt durch die Gestaltung der Schmal- und Breitseitenwände kommt es dabei zu keinen Verformungen im Schmalseiten- bzw. Randbereich des in der Kokille 1, 100, 200 gegossenen Stranges.

Claims

1. Kokille zum Stranggießen von Stahlband, mit Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden, wobei die Breitseitenwände in einem trichterförmigen Eingießbereich jeweils einen konkaven Kreisbogenabschnitt aufweisen, der Eingießbereich zu den Schmalseiten sowie in Gießrichtung auf das Format des gegossenen Bandes reduziert ist, und die zwischen den Breitseitenwänden verstellbar angeordneten Schmalseitenwände einander parallel gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitseitenwände (2, 102, 202) seitlich des trichterförmigen Eingießbereichs (4) mit sich nach außen, zu den Schmalseiten (3) einander annähernden Schrägflächen (7) ausgebildet sind.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Kreisbogenabschnitts (6) eine gerade, einen Winkel Null aufweisende Wandfläche (9) angeordnet ist.

3. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (7) mit in Gießrichtung (8) senkrecht übereinanderliegenden Tangentpunkten (T.P.) an den konkaven Kreisbogenabschnitt (6) des Eingießbereichs (4) angelegt sind.

4. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (7) mit in Gießrichtung (8) schräg übereinanderliegenden Tangentpunkten (T.P.) an den konkaven Kreisbogenabschnitt (6) des Eingießbereichs (4) angelegt sind.

5. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schrägflächen (7) und dem konkaven Kreisbogenabschnitt (6) konvex gebogene Wandabschnitte (11) vorgesehen sind.

6. Kokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) der Schrägflächen (7) bis 10° beträgt.